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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于偏振探测,特别涉及一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法。
技术介绍
1、激光的圆偏振度探测需要采用对圆偏振光具有良好响应,而对线偏振光没有良好响应的材料。然而,多数的材料都会同时对圆偏振光和线偏振光有响应,即会同时包含圆偏振光致电流(记为cpge)和线偏振光致电流(记为lpge),从而无法实现激光的圆偏振度探测。因此,需要找到一种方法将材料的线偏振光致电流调为零或接近为零,同时cpge电流不为零,且背景电流(即偏振无关的电流)不会显著增大,从而实现光的圆偏振度探测。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术不足,提供一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,即采用蓝宝石衬底上生长的bi2te3/fe4gete2异质结薄膜作为偏振探测器件,通过外加张应力(记为exc)将该器件的线偏振响应调为零。将施加张应力exc时正负45度入射角下的总光电流与背景电流比值随四分之一波片转角作为校准数据,通过将待测激光在正负45度入射角下的总光电流与背景电流的比值与校准数据进行对比,获得待测光的圆偏振度。
2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,采用蓝宝石衬底上生长的bi2te3/fe4gete2异质结薄膜作为偏振探测器件,进行待测光的圆偏振度探测。
3、在本专利技术一实施例中,通过外加张应力exc将偏振探测器件的线偏振响应调为零,通过将待测光在正负45度入射角下的总光电流与背景电流的比值与校准数据
4、在本专利技术一实施例中,将施加张应力exc时正负45度入射角下的总光电流与背景电流比值随四分之一波片转角作为校准数据。
5、在本专利技术一实施例中,该方法包括如下步骤:
6、步骤s1、在bi2te3/fe4gete2异质结薄膜上蒸镀厚度为80nm的一对金电极,电极形状为边长为0.5mm的正方形,电极间距为2.5mm;
7、步骤s2、将经步骤s1处理后的样品安装在真空杜瓦瓶,采用1064nm的激光作为激发光源,让激光依次通过斩波器、起偏器、四分之一波片,以入射角45度照射在样品上两电极连线中点的位置;光斑直径小于两电极间距;
8、步骤s3、从0度到360度转动四分之一波片,以5度为一个步长,将每一个四分之一波片角度下的光电流通过电流放大器和锁相放大器进行放大,并通过数据采集卡采集电流;用公式(1)对采集到的光电流进行拟合:
9、
10、其中,是四分之一波片的转角,itotal是测得的总光电流,jcpge是圆偏振光引起的圆偏振光电流信号,l1和l2是线偏振光引起的线偏振光电流信号,y0是由热电效应和光伏效应引起的背景光电流;
11、步骤s4、将bi2te3/fe4gete2异质结薄膜顶弯,施加沿样品表面的张应力ex;在不同的张应力ex下,重复步骤s3,测得不同应力下的圆偏振光电流信号jcpge、线偏振光电流信号l1和l2,并找到使得线偏振光电流信号接近于零,同时圆偏振光电流信号jcpge不为零的张应力值exc;
12、步骤s5、对bi2te3/fe4gete2异质结薄膜施加张应力值exc,分别在入射角±45度下,重复步骤s3测得不同激光功率下总光电流itotal随四分之一波片转角的关系曲线,并通过公式(1)拟合得到在±45度入射角下不同光功率下的背景光电流y0,即测得在±45度入射角下正负背景光电流y0随光功率的变化曲线,记为将不同四分之一波片转角下itotal除以y0得到itotal/y0随四分之一波片转角的关系曲线,作为校准数据,记为
13、步骤s6、在激光垂直入射的情况下,测得不同激光功率下的bi2te3/fe4gete2异质结薄膜的光电导,得到bi2te3/fe4gete2异质结薄膜的光电导随光功率的变化曲线q1;
14、步骤s7、将待测圆偏振度的激光垂直照射在bi2te3/fe4gete2异质结薄膜上,测量产生的光电导,将这个测得光电导数据与步骤s6获得的光电导随光功率的变化曲线q1进行比对,获得待测激光的光功率p1;
15、步骤s8、从步骤s5中测得的背景光电流y0随光功率的变化曲线中找到在±45度入射角光功率p1对应的背景电流y0,分别记为和
16、步骤s9、对bi2te3/fe4gete2异质结薄膜施加张应力值exc,分别在入射角±45度下,测得bi2te3/fe4gete2异质结薄膜在待测激光照射下产生的光电流itotal,分别记为和将除以步骤s8中获得的入射角45度下的背景电流得到45度入射角下的将除以步骤s8中获得的入射角-45度下的背景电流得到-45度入射角下的
17、
18、步骤s10、根据步骤s5测得的激光入射角分别为±45度下的随四分之一波片转角的数据画出±45度入射角下,随四分之一波片转角的变化曲线;然后将步骤s9测得的45度入射角下的和-45度入射角下的也画在该图上,此时45度入射角下的和-45度入射角下的为两条平行的直线;记与45度入射角下随四分之一波片转角的变化曲线的交点对应的四分之一波片转角分别是a1、a2、a3、a4,记与-45度入射角下随四分之一波片转角的变化曲线的交点对应的四分之一波片转角分别是b1、b2、b3、b4,其中a1、a2、a3、a4将会有一个值与b1、b2、b3、b4中的一个值相等,记这个值为即为待测激光的圆偏振度。
19、在本专利技术一实施例中,步骤s1中用电子束蒸发技术在bi2te3/fe4gete2异质结薄膜上蒸镀80nm金电极。
20、在本专利技术一实施例中,步骤s4中用应力装置将bi2te3/fe4gete2异质结薄膜顶弯。
21、在本专利技术一实施例中,步骤s5中用应力装置对bi2te3/fe4gete2异质结薄膜施加张应力值exc。
22、在本专利技术一实施例中,步骤s9中用应力装置对bi2te3/fe4gete2异质结薄膜施加张应力值exc。
23、在本专利技术一实施例中,步骤s1中bi2te3/fe4gete2异质结薄膜中bi2te3厚度是8nm。
24、在本专利技术一实施例中,步骤s1中bi2te3/fe4gete2异质结薄膜中fe4gete2厚度是5nm。
25、相较于现有技术,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术能够实现待测光的圆偏振度的测量,且测量结果准确,简洁高效,可行性高,有利于日后推广应用。
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1.一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,采用蓝宝石衬底上生长的Bi2Te3/Fe4GeTe2异质结薄膜作为偏振探测器件,进行待测光的圆偏振度探测。
2.根据权利要求1所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,通过外加张应力exc将偏振探测器件的线偏振响应调为零,通过将待测光在正负45度入射角下的总光电流与背景电流的比值与校准数据进行对比,获得待测光的圆偏振度。
3.根据权利要求2所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,将施加张应力exc时正负45度入射角下的总光电流与背景电流比值随四分之一波片转角作为校准数据。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,步骤S1中用电子束蒸发技术在Bi2Te3/Fe4GeTe2异质结薄膜上蒸镀80nm金电极。
6.根据权利要求4所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特
7.根据权利要求4所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,步骤S5中用应力装置对Bi2Te3/Fe4GeTe2异质结薄膜施加张应力值exc。
8.根据权利要求4所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,步骤S9中用应力装置对Bi2Te3/Fe4GeTe2异质结薄膜施加张应力值exc。
9.根据权利要求1所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,步骤S1中Bi2Te3/Fe4GeTe2异质结薄膜中Bi2Te3厚度是8nm。
10.根据权利要求1所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,步骤S1中Bi2Te3/Fe4GeTe2异质结薄膜中Fe4GeTe2厚度是5nm。
...【技术特征摘要】
1.一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,采用蓝宝石衬底上生长的bi2te3/fe4gete2异质结薄膜作为偏振探测器件,进行待测光的圆偏振度探测。
2.根据权利要求1所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,通过外加张应力exc将偏振探测器件的线偏振响应调为零,通过将待测光在正负45度入射角下的总光电流与背景电流的比值与校准数据进行对比,获得待测光的圆偏振度。
3.根据权利要求2所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,将施加张应力exc时正负45度入射角下的总光电流与背景电流比值随四分之一波片转角作为校准数据。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种通过应力调控实现光的圆偏振度探测的方法,其特征在于,步骤s1中用电子束蒸发技术在bi2te3/fe4gete2异质结薄膜...
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